آیا مهندسی اقلیم می‌تواند به داد کشاورزی برسد؟

با بررسی تأثیرات فوران‌های آتشفشانی بر کشاورزی- که تأثیری مشابه با طرح پیشنهادی مصنوعی متفرق کردن پرتوهای خورشید بوسیله ائروسل‌ها دارد - پژوهشگران نتیجه‌گیری کرده‌اند که چنین روشهایی می‌تواند عواقب ناخواسته‌ای به بارآورد. جاناتان پراکتِر از دانشگاه کالیفرنیا/برکلی و نگارنده اصلی این بررسی که در ژورنال نیچر منتشر شده، می‌گوید: "این تحقیقات به منظور یافتن راهی برای معاینه عوارض جانبی مهندسی آب و هوا بدون انجام آزمایش بر آن انجام گرفت. ما اثرات جانبی بالقوه‌ای بر محصولات کشاورزی کشف کردیم." البته او اضافه کرده که تأثیرات مثبتی هم می‌توانند وجود داشته باشند که به سادگی قابل دریافت نیستند. 

این یافته‌ها به معنای ضربه دیگری به طرح‌های پیشنهادی برای استفاده از مهندسی آب و هوا به منظور کاهش یا به تعویق انداختن گرمایش جهانی است که برخی دانشمندان آن‌ را برای مبارزه با بدترین تأثیرات از افزایش انتشار گازهای گلخانه ای لازم می‌دانند. اسپری یا تزریق کردن ذرات کوچک معلق به استراتوسفر، با منعکس کردن بخشی از پرتوهای خورشید و بازگرداندن آن به فضا پیش از آنکه بتوانند کره زمین را گرم کند، به عنوان یکی از اساسی‌ترین امکانات مهندسی آب و هوایی شمرده می‌شود. 

دانشمندان اثرات فوران آتشفشان El Chichón در مکزیک در سال ١٩٨٢ و Mount Pinatubo در فیلیپین را که هر دو موجب ورود مقدار زیادی از ذرات سولفات به استراتوسفر شده‌اند، مطالعه کرده‌اند. این پدیده یک "نقاب" بوجود آورد که سبب کاهش رسیدن نور خورشید به سطح زمین شد.

در این بررسی، پژوهشگران سطح ائروسل‌ها، پرتوهای خورشیدی و محصولات کشاورزی را معاینه کرده‌اند. انحراف نور خورشید تأثیر منفی بر محصول گیاهان عمده کشاورزی، از جمله برنج، گندم و ذرت دارد. آنها نتیجه‌گیری کرده‌اند که چنین عواقبی برای محصولات با فرستان تعمدی ذرات به فضا شباهت دارد و اثرات مفید که با خنک کردن هوا برای رشد گیاهان انتظار می‌رود، با از دست رفتن نور خورشید خنثی شده و موجب شکست مبارزه با تهدیدی که با تغییرات اقلیم متوجه کشاورزی و امنیت غذایی است، می‌شود. 

هیو هانت، دانشیار رشته مهندسی آب و هوا از دانشگاه کمبریج که در این تحقیقات شرکت نداشته، گفته که مدیریت تابش خورشیدی-SRM- یک "سلاح معجزه آسا" نیست، اما تأثیرات آنرا می‌بایست با (تأثیر) دست روی دست گذاشتن و کاری نکردن مقایسه کنیم. "ما بهتر است تصمیم به استفاده از مدیریت تابش خورشیدی بگیریم تا ذوب شدن یخ‌های دریای شمالگان را کندتر یا متوقف کنیم و لایه یخی گرینلند را محفوظ نگه داریم. آنوقت است که خوشحال خواهیم بود که زمین باارزش و خانه‌های میلیون‌ها نفر را از بالا آمدن سطح آبها نجات داده‌ایم. علاوه بر این در دنیای SRM، کشاورزی با آب و هوایی باثبات‌تر و قابل پیش‌بینی‌تر، پایدار خواهد بود. SRM بیشتر مانند شیمی درمانی، چیزی نیست که کسی آرزوی آن را برای یک سیاره سالم داشته باشد. زمین اما بیمار است و اینطور به نظر می‌رسد که راه‌های درمانی مانند SRM عوارض نامناسب جانبی داشته باشند. آنچه که ما می‌بایست انجام دهیم، متوقف ساختن افزایش گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر است، نه زمانی در آینده، بلکه همین الان."

پیش‌تر، یک بررسی نشان داده که استفاده از ائروسل‌ها برای مهندسی آب و هوا می‌تواند تأثیری اساسی بر الگوهای آب و هوا داشته باشد، به طور مثال بر تناوب و شدت توفان‌ها یا تغییر میزان بارندگی و ایجاد خشکسالی در مناطق آسیب‌پذیر. در بریتانیا، پروژه Spice در سال ٢٠١٠ به عنوان یک برنامه همکاری دانشگاهی با بودجه دولتی برای بررسی امکانات مهندسی آب و هوایی بر اساس تزریق ذرات (ائروسل‌ها) طراحی شد. این پروژه در سال ٢٠١٥ پایان یافت و به نظر می‌رسد که پتانسیل تأثیرات مثبت مهندسی آب و هوایی را مورد تردید قرار داده، اگر چه یافته‌ها از این پروژه تاکنون منتشر نشده‌اند. از یک آزمایش برای تقلید (کُپی) کردن از تأثیرات چنین برنامه‌ای چشم پوشی شد. دُروود زِلکی، رئیس موسسه مدیریت و توسعه پایدار در ایالات متحده، که در این بررسی پژوهشی شرکت نداشته، اشاره می‌کند که تأثیرات ذرات سولفات قابل مشاهده هستند، همان‌طور که بسیاری از نیروگاه‌های زغال سنگی که سولفات‌ها را منتشر می‌کردند، تعطیل شده‌اند. قطع سولفات‌ها می‌تواند برای مدت کوتاهی موجب بالا رفتن دما شود، زیرا سولفات‌ها قادر هستند که پرتو خورشید را منحرف کنند،

درحالیکه قطع انتشار دی‌اکسیدکربن به مدت زمان بیشتری برای تأثیر نیاز دارد.

او می‌گوید: "استراتژی‌های دیگری برای مدیریت آلاینده‌های اقلیمی با عمر کوتاه وجود دارند که ما می‌توانیم با آنها آغاز کنیم، از جمله قطع کربن سیاه (دوده ناشی از سوخت‌های فسیلی)، متان و خنک کننده‌های هیدرو فلورو کربن. ما 

باید درمورد کاهش تغییرات اقلیم مانند یک مسابقه مرحله‌ای فکر کنیم، آنجا که آلاینده‌های کوتاه‌مدت شروع سریعی دارند و کاهش دی‌اکسید کربن به مرور پیشی می‌گیرد و موجب خنک‌تر شدن می‌شود." اگر این اقدامات صورت بگیرند، می‌توان افزایش دما را در حد شش‌دهم درجه تا سال ٢٠٥٠ و ۱.۲ درجه تا پایان قرن کاهش داد. او نتیجه می‌گیرد که "گزارش نامبرده نشان می‌دهد ما می‌توانیم هنوز برای مهندسی آب و هوا صبر کنیم و به این بپردازیم که چگونه می‌توانیم آن را مطمئن‌تر مدیریت کنیم."

استیفن سالتِر، استاد بازنشسته طراحی مهندسی از دانشگاه ادینبورگ و از مدافعان روش اسپری هوا به منظور روشن‌تر کردن ابرها و افزایش قدرت انعکاس آنها می‌گوید: "پیام این است که ما نبایست انتظار بهبودی قابل توجهی در کشاورزی از طریق ذرات گوگرد در استراتوسفر داشته باشیم، اما نتایج منفی معتدل به نظر می‌رسند. کسانی که با مهندسی آب و هوا دشمنی دارند-از این نمونه فراوان وجود دارد-اینطور استدلال خواهند کرد که ما با نتایج گوگرد در استراتوسفر به مدت بیش از یکسال گیر افتاده‌ایم و این می‌تواند به معنای یک فوران دیگر از Pinatubo و یا حتی رخداد Tambora از سال ١٨١٥ باشد که سالی بدون تابستان بوجود آورد.

خواننده عزیز ایانا!

همان‌طور که مشاهده می‌شود، بهترین راه برای مقابله با تغییرات و دشواری‌های اقلیمی و تهدیدهای روزافزونی که کشاورزی و تولید غذا را نشانه رفته، درک موقعیت پیش آمده و تغییر سبک زندگی بشر است تا غره‌شدن به توان مهندسی برای دستکاری قوانین طبیعی.